专利名称：用于有机材料的蒸发器的制作方法
技术领域：
本发明的实施例涉及一种用于汽化(vaporizing)有机材料(尤其是三聚氰胺) 的蒸发器。另外，本发明涉及一种使用有机材料(尤其是三聚氰胺)涂布衬底的方法。
背景技术：
一般而言，三聚氰胺(melamine)可被蒸发(升华)。通常，要汽化的材料布置在矩形坩埚中，在坩埚中置有要汽化的材料。坩埚可置放于蒸发管中，且可用加热装置或加热系统来加热该蒸发管。坩埚必须加热至使三聚氰胺蒸发的温度。三聚氰胺的蒸发温度为约 250°C至300°C。三聚氰胺在约330°C的温度就会燃烧。因此，不能通过改变加热装置的温度来显著提高蒸发速率。另外，蒸发管必须调适成要涂布的衬底或薄片(web)的宽度。因此，当具有邻近衬底或薄片直接置放的喷嘴的坩埚或蒸发器调适成要涂布的衬底或薄片的宽度时，只有具有有限宽度的衬底或薄片可使用于有效处理。因此，蒸发器沿着衬底宽度具有约1600mm的长度。因此，希望提供一种改良的蒸发器，特别适用于三聚氰胺的蒸发器，其允许更一致或均勻地沉积三聚氰胺。另外，希望提供一种可用于三聚氰胺且易于使用和制造的蒸发器， 以及一种在柔性衬底或薄片(特别是大宽度的衬底或薄片)上提供三聚氰胺的均勻涂布的方法。
发明内容
根据一实施例，提供一种用于汽化有机材料的蒸发器。该蒸发器包括第一腔室，其具有喷嘴，该喷嘴调适成导向要涂布的衬底；至少一个第二腔室，用于汽化有机材料；至少一个蒸汽通道，用于将汽化的有机材料自该至少一个第二腔室引导至该第一腔室；其中该第一腔室调适成将汽化的有机材料提供给该喷嘴，该喷嘴对应于第一实质升华表面，且该至少一个第二腔室的一个或多个腔室调适成在操作期间提供组合的第二升华表面区域，其中该第二升华表面区域对应于该第一实质升华表面的至少70%。根据另一实施例，提供一种使用蒸发器用有机材料来涂布衬底的方法，该蒸发器具有第一腔室及第二腔室。该方法包括在操作期间，在具有第二升华表面区域的第二腔室中升华该有机材料；将该升华的有机材料自该第二腔室引导至该第一腔室，该第一腔室具有喷嘴，该喷嘴导向衬底以将该升华的有机材料沉积在衬底上，其中该第一腔室调适成将汽化的有机材料提供给该喷嘴，该喷嘴对应于第一实质升华表面，其中该第二升华表面区域对应于该第一实质升华表面的至少70%。根据又另一实施例，提供一种用于汽化三聚氰胺的蒸发器，其包括第一腔室，该第一腔室具有喷嘴，该喷嘴调适成导向要涂布的衬底；至少一个第二腔室，用于汽化三聚氰胺；至少一个蒸汽通道，用于将汽化的三聚氰胺自该至少一个第二腔室引导至该第一腔室； 其中该至少一个第二腔室的一个或多个腔室调适成在操作期间提供约0. 34m2或以上的组合第二升华表面区域。
附图简述为了详细了解本发明的上述特征，可参照多个实施例给出如上概要的本发明更具体的描述，部分实施例在附图中示出。然而应了解到，附图仅说明本发明的代表性实施例， 因此不应用来限制本发明范围，因为本发明可允许其它等效实施例。
图1示出蒸发器组件的示意图；图2示出第一腔室的进一步实施例；图3示出第一腔室的另一实施例；图4示出第一腔室的又一实施例；图5示出用于蒸发三聚氰胺的第二腔室的进一步实施例；图6示出用于蒸发三聚氰胺的第二腔室的另一实施例；图7示出用于蒸发三聚氰胺的第二腔室的又一实施例；以及图8示出方法的流程图。
具体实施例方式现将参照各种实施例做详细说明，这些实施例的一个或多个示例在附图中示出。 提供各示例作为解释之用且不作为本发明的限制。在以下附图描述内，相同附图标记指示相同组件。一般而言，仅针对个别实施例的差异处进行描述。一些有机材料，如三聚氰胺，可在IO-2Hibar (毫巴)下，约300°C下，尤其在约210°C 到约320°C之间蒸发或升华。在另一实施例中，三聚氰胺在约250°C和310°C下蒸发。要升华的三聚氰胺在比升华温度稍高的温度下燃烧。举例而言，三聚氰胺在约330°C下燃烧。因此，必须控制要蒸发的三聚氰胺的温度。通常，因为三聚氰胺在较高温度下不是进行蒸发而会燃烧，所以必须在狭窄温度范围内供热，因此蒸发器的蒸发速率不能通过提高蒸发温度来显著提升。因此，为了提供三聚氰胺的一致或均勻涂布，必须将蒸发的三聚氰胺以适用于大宽度衬底或薄片的基本一致方式和/或速率提供至蒸发器的喷嘴。在下文中，参照三聚氰胺进行说明。然而，应了解实施例亦可应用于其它有机材料，这些其它有机材料具有在其中可能蒸发且在略高于期望蒸发温度的温度下材料燃烧的相对小的范围，例如，仅比期望蒸发温度高出70°C，尤其仅高出50°C或甚至只高出约30°C。 通常，本文中所描述的实施例还可在有机发光二极管(OLED)的生产中用于沉积有机材料。图1示出说明蒸发器组件(vaporizer assembly)实施例的示意图。该蒸发器组件包括外壳10。该外壳内部具有约5_3mbar至约l_2mbar，通常约10_2mbar的压力。要处理的薄片(web)或衬底22在输送方向上经引导通过外壳10。薄片或衬底22在与该输送方向正交且具有预定宽度W。根据一可与本文中其它实施例组合的实施例，该衬底的宽度范围在一特定实施例中可在约1. 2m与^!之间，通常在约an与3. 5m之间。在外壳10中，用三聚氰胺或其它材料涂布衬底22。在外壳10中，设置有转动的转筒20用以引导衬底22。提供转筒20用来形成通过第一腔室30的喷嘴32前方的衬底22的支承件。喷嘴32喷射要沉积在衬底22上的蒸发或升华的三聚氰胺。第一腔室30将升华的三聚氰胺提供给喷嘴32。因此，第一腔室30中的蒸发的三聚氰胺通过喷嘴32并沉积在衬底或薄片22上。在典型实施例中，转筒20可被冷却以使该升华的三聚氰胺在短时间内在衬底22上解除升华状态(desublimate)。因而减小该柔性衬底上的热负荷。
根据可与本文中所描述其它实施例组合的一些实施例，具有喷嘴32的第一腔室 30布置在支承着衬底22的转筒20下方或在与转筒相对。随后，第一腔室32的喷嘴32向上导向。在另一实施例中，喷嘴32可布置在第一腔室30的侧壁中，尤其当支承衬底22的转筒20布置成与喷嘴32水平地间隔开来，且喷嘴32朝向衬底22排放升华的三聚氰胺的动作基本上水平导向时。在一些实施例中，喷嘴32具有狭缝开口，该狭缝开口大致平行于该转筒的旋转轴和/或衬底22的宽度而纵向延伸(longitudinal extension)。在其它实施例中，喷嘴32 亦可具有若干开口，这些开口布置成覆盖衬底22宽度的基本上一部分，尤其覆盖衬底22的完整宽度。根据可与本文中所描述实施例的任一个组合的另一实施例，可通过在附图中未示出的关闭件(shutter)来关闭或打开该狭缝开口或诸开口。在可与本文中所描述其它实施例组合的典型实施例中，第二腔室40置于外壳10 外部。可用三聚氰胺42至少部分地填充第二腔室40。第二腔室40具有腔室壁44。加热装置46置于第二腔室40的腔室壁44的外表面上。当加热装置启动时，加热装置46的热通过第二腔室40的腔室壁44并加热第二腔室40中的三聚氰胺42。当三聚氰胺由加热装置46加热至升华温度时，尤其约250°C至320°C时，通常约300°C时，三聚氰胺42通常在腔室壁44处开始升华。升华表面48(图1中的虚线)可定义为腔室壁44被三聚氰胺42所覆盖并且受热至升华温度的区域。因此，升华表面48随着第二腔室40中三聚氰胺42的量而变化，且升华的三聚氰胺的量以时间函数来变化。当三聚氰胺42蒸发时，其通过通道50，该通道提供第二腔室40与第一腔室30之间的流体连接。根据一可与本文中所描述其它实施例组合的实施例，通道50可包括阀52， 其用于调节汽化或升华的三聚氰胺自第二腔室40至第一腔室30的流动。阀52可例如为蝶形阀。在其它实施例中针对该目的可使用其它合适的阀。在图1中，通道50通过外壳10 的开口 12。外壳10可在开口 12处被密封，以使(根据一些实施例)三聚氰胺42在其中蒸发的第二腔室40可置放在具有标准大气压力的空间中。因此，可在不改变外壳10中的次大气压力(sub-atmospheric pressure)的情况下，用三聚氰胺再填充第二腔室40。举例而言，出于该目的，可关闭阀52并且可打开另一开口(未图示)以使用三聚氰胺42再填充第二腔室40。根据可与本文中所描述其它实施例组合的一些实施例，通道50的截面可比第一
腔室小。根据可与本文中所描述其它实施例组合的一些实施例，第二腔室40可与真空泵 45流体连接。只要阀52处于关闭位置，即，不允许第一腔室30与第二腔室40之间的流体交换，可启动真空泵45以在第二腔室40中产生与外壳10压力相同的真空。随后，可打开阀52。可附加或替代地，提供通往外壳10中的较低压力的旁路，以用于减小第二腔室40中的压力或在阀52关闭时在第二腔室40中提供降低的压力。根据可与本文中所描述其它实施例组合的一些实施例，可将加热装置3454置于通道50、阀52及第一腔室30的至少一个的周围。若由加热元件3454来加热通道50及第一腔室30，则升华的三聚氰胺可能不会在通道50、阀52和/或第一腔室30的壁上解除升华状态(desublimate)或冷凝(condense)。出于同一目的，在一可与其它实施例组合的实施例中，喷嘴32及阀52可包括至少一个加热装置或若干个加热装置。在一实施例中，可被动地加热阀52，尤其可由用于加热通道50的加热装置M来被动地加热阀52。图1中所示的蒸发器组件可进一步包括控制器60，用于控制三聚氰胺在衬底22上的沉积工艺。出于该目的，加热装置34、46和/或讨由控制器60来控制。根据可与本文中所描述其它实施例组合的一些实施例，布置传感器70以测量涂布在衬底22上的三聚氰胺的厚度，并且将该测量结果提供给控制器60。可沿着衬底22的完整宽度W或该宽度W的一部分来测量涂布在衬底22上的三聚氰胺厚度。举例而言，可使用两个或两个以上的传感器70来沿着衬底22的宽度测量该厚度。根据一可与本文中所描述其它实施例组合的实施例，该控制器可调适成控制用于关闭及打开阀52的致动器。因此，要升华的三聚氰胺42及通过通道50的升华的三聚氰胺可受到精确控制，以在薄片或衬底22上提供均勻涂层。详言之，阀52可以调节，以提供升华的三聚氰胺从第二腔室40到第一腔室30的恒定流动。 该流动取决于衬底宽度、衬底22上的涂层的期望厚度和/或第一腔室30的喷嘴32的长度 L。在另一实施例中，用于打开及关闭喷嘴32的关闭件由控制器60来控制。在可与本文中所描述其它实施例组合的一些实施例中，可提供闭环控制，其使用传感器70来测量衬底22 上的三聚氰胺涂层厚度并且使用加热装置34、46、M和/或阀52来调节三聚氰胺自该第一腔室至该第二腔室且随后至喷嘴32的流动。根据可与本文中所描述其它实施例组合的一些实施例，第一腔室30及第二腔室 40的尺寸相对于彼此来定义。通常，对许多已知设备而言，第一腔室30将用于蒸发该三聚氰胺。因此，将第一腔室30中供蒸发三聚氰胺之用的表面称为对应(corresponding)或实质蒸发表面(virtual evaporationsurface)。置于外壳10中的第一腔室30将特定量的蒸发的三聚氰胺提供给喷嘴32以便在衬底22上进行沉积，其中三聚氰胺从第二腔室40通过通道50及通过第一腔室30的侧壁中的开口 36而到达第一腔室30。提供给第一腔室30 的喷嘴32的蒸发的三聚氰胺对应于特定升华表面。第一腔室30的该实质升华表面取决于喷嘴32的长度L，且该喷嘴32的长度L与要用三聚氰胺涂布的衬底或薄片的宽度W基本上相关。为了在衬底22上提供预定厚度的涂层，第一腔室30的对应升华表面视根据喷嘴32 的长度L所蒸发的三聚氰胺而定。举例而言，若第一腔室30的对应实质蒸发表面的长度对应于喷嘴32的长度L，则第一腔室30的对应升华表面可能具有170mm的宽度。根据本发明的实施例，例如在图1的蒸发器组件中所示，该升华三聚氰胺在第二腔室40中产生。第二腔室40因此可对于第一腔室30的对应升华表面进行调适。举例而言，第二腔室30具有的升华表面可大于第一腔室30的对应实质升华表面的70%。在另一实施例中，该第二腔室具有的升华表面可大于该第一腔室的对应实质升华表面的90%。在一典型实施例中，该第二腔室的升华表面可超过该第一腔室的对应升华表面。因为可由阀 52来控制通过该通道50的三聚氰胺的流动和/或量，该要涂布的薄片或衬底的厚度因此可受精确控制。在下文中，参照图2、图3及图4来说明该第一腔室的若干实施例。这些实施例可用作本文中所描述蒸发器组件的替代或附加修改方案。图2示出第一腔室30'的一实施例。如图1所示，该腔室具有喷嘴32'，其布置在传送衬底22的转筒20下方或与其相对。第一腔室30'具有侧壁39'以及与喷嘴32' 相对的底壁38'。与图1中所示的第一腔室30不同，图2中所示的第一腔室30'不仅具有一个开口 36，而且可在侧壁39'中具有若干开口 36' a、36' b。在图2中，仅示出两个开口 36' a、36' b。然而，在可与本文中所描述其它实施例组合的其它实施例中，可在侧壁 39'中布置三个或三个以上的开口。开口 36' a、36' b与通道50流体连接且因此与第二腔室40流体连接。因此，由第二腔室40提供的升华的三聚氰胺可从数个方向进入第一腔室30，且因此可增强所沉积三聚氰胺沿着衬底22宽度W的均勻性。根据可与本文中所描述其它实施例组合的一些实施例，可针对每个开口 36' a、36' b设置对应阀，用于调节经由各开口进入该第一腔室中的流动。图3示出第一腔室30〃的另一实施例。图3的第一腔室30〃基本上对应于图3 的第一腔室30'。然而，图3的第一腔室30"具有两个子腔室30" a,30" b，这些子腔室由分隔壁31〃分隔开。该分隔壁自第一腔室30〃的底部38〃延伸至喷嘴32〃。第一腔室 30〃的各子腔室30〃 a, 30" b具有至少一个开口 36' a、36' b，该至少一个开口与通道50 流体连接且因此与第二腔室40流体连接。在可与本文中所描述其它实施例组合的另一实施例中，可针对各开口设置对应阀(未图示)，用于调节经由该各开口 36' a、36' b(尤其各开口)进入第一腔室30〃的子腔室30〃 a,30" b中的流动。另外，开口 36〃 a,36" b 不仅可布置在第一腔室30"的侧壁39"中，还可布置在底壁38"中。关于图3中所示的第一腔室30"的实施例，经由喷嘴32"的排放可沿长度L受到精确控制。在可与其它实施例组合的其它实施例中，第一腔室30"可能不仅包括二个子腔室，而且包括三个或三个以上的子腔室，这些子腔室可彼此独立地控制，例如蒸发的三聚氰胺的各开口或供应通道处的阀来控制。图4示出第一腔室30〃 ‘的另一实施例。第一腔室30〃 ‘具有喷嘴32〃 ‘，喷嘴32〃 ’布置在传送要涂布衬底22的转筒20的下方或与其相对。该第一腔室具有侧壁 39"‘以及与喷嘴32〃 ‘相对的底壁38〃 ‘。开口 36〃 ‘布置在第一腔室30〃 ‘的该底壁38〃 ‘上，明确而言，在第一腔室30〃 ‘的底壁39〃 ‘中间处。底壁39〃 ‘的中间可相对于喷嘴32〃 ’的长度L来定义，尤其是喷嘴32〃 ’的狭缝开口的长度。开口 36〃 ’与通道50流体连接且因此与第二腔室40流体连接。就该第一腔室30'而言，可增强薄片或衬底22上的三聚氰胺沉积均勻性。在另一实施例中，第一腔室30"‘可在底壁38"‘中包括两个或两个以上的开口，尤其是在第一腔室30"‘的纵向上(即，平行于喷嘴32"‘的长度L)规则地间隔地布置这些开口。就该第二腔室的实施例而言，有可能沿该喷嘴的长度L提供蒸发的三聚氰胺的流动及基本均勻的热分布。在下文中，参照图5、图6及图7来说明该第二腔室的若干个实施例。这些实施例可用作本文中所描述蒸发器组件的替代或附加修改方案。图5示出至少一个第二腔室40'的另一实施例。第二腔室40'包括两个或两个以上的腔室40' a及40' b。各腔室40' a及40' b可分别由加热装置46' a及46' b 来加热及控制。另外，在第二腔室40'的操作中，各腔室40' a、40' b可容纳不同量的三聚氰胺42' a、42' b。腔室40' a及40' b分别具有升华表面48' a、48' b，其取决于腔室40' a、40' b中的三聚氰胺量。在图5所示的示例中，第一腔室40' a具有比第二腔室40' b低的升华表面。蒸发的三聚氰胺通过连接阀49' a、49' b进入公共通道50。各阀49' a、49' b可独立打开或关闭，尤其在一可与其它实施例组合的实施例中，可由控制器60来控制。若两个连接阀49' a、49' b都至少部分地打开，则各腔室40‘ a、40' b至少部分地将其升华表面48' a、48' b提供给第二腔室40'的公共的，即组合的升华表面。通常，当涉及如本文中提及的组合表面时，指示这些表面的区域(area，面积)的总和。因此，组合表面可理解为组合表面区域。仅打开连接阀49' a、49' b其中之一且另一阀关闭的状况下，腔室40‘ a、40' b 之中只有分配给该打开阀的腔室的升华表面48' a、48' b对第二腔室40'的升华表面有贡献。举例而言，腔室40' a、40' b各自调适成所具有的升华表面大于第一腔室30的对应升华表面的70%。在另一实施例中，腔室40' a、40' b各自调适成所具有的升华表面大于第一腔室30的对应升华表面的90%。在一典型实施例中，腔室40' a、40' b各自调适成具有的升华表面超过第一腔室30的对应升华表面。另外，在一可与其它实施例组合的实施例中，可由泵45'将各腔室40' a、40' b抽空至与外壳10相同的压力。该泵经由分别分配给腔室40' a、40' b的泵阀47' a、47' b与腔室40' a及40' b流体连接。根据可与本文中所描述其它实施例组合的一些实施例，在衬底22的涂布工艺期间，这些腔室的其中至少一个可在不停止涂布工艺的情况下，经由再填充开口(未图示)进行再填充。举例而言，当第一腔室40' a需要再填充时，关闭分配给第一腔室40' a的第一连接阀49' a。分配给第二腔室40' a的第二泵阀47' b仍保持关闭，该第二腔室仍继续产生升华的三聚氰胺给第一腔室30。随后，用三聚氰胺42' a填充第一腔室40' a。接着，打开分配给第一腔室40' a的第一泵阀47' a且该泵将一个或多个第二腔室40'的第一腔室40' a抽空到与外壳10中相同的压力，尤其10_2mbar的压力。随后，再次打开第一连接阀49' a，且腔室40' a的升华的三聚氰胺用于涂布衬底22。因此，即使第二腔室 40' a或40' b其中之一必须再填充三聚氰胺，该薄片仍得以继续涂布。另外，外壳10中的压力在再填充操作期间不改变。根据可与本文中所描述其它实施例组合的一些实施例， 在该至少一个第二腔室40' a、40' b其中一腔室的再填充过程期间，第二腔室40'的该公共即组合的升华表面基本上保持恒定。亦如图1所示，通道50包括阀52，该阀用于调节蒸发的三聚氰胺至第一腔室30的流动。各阀47' a、47' b、49a'、49b'、52及泵45'均由控制器60来控制，以提供蒸发的三聚氰胺至第一腔室30的流动的精确控制，且因此衬底22的均勻涂层为时间及位置函数。在图6中，揭示第二腔室40"的另一实施例，该实施例可与本文中所描述其它实施例组合。第二腔室40"具有大的底部表面41"以及至少一个基本上垂直布置的侧表面 43〃。底部表面41"至少具有与侧表面43"相同的表面。因此，如果三聚氰胺42"在第二腔室40"中填充至侧或边上的表面43"的中间处，则大部分的升华表面48"由底部表面41"所提供。因此，第二腔室40"中的三聚氰胺的填充高度变化(例如，因三聚氰胺升华而使填充高度变化)并不会导致第二腔室40"中三聚氰胺42"的升华速率的剧烈变化。 因此，图6中所示的第二腔室40"的实施例可对衬底22上的涂层厚度提供较好控制。图7示出第二腔室40"‘的另一实施例，该实施例可与本文中所描述其它实施例组合。第二腔室40"‘包括布置在第二腔室40"‘中的若干个槽(vat)80"‘。这些槽调适成容纳要升华的三聚氰胺42" ’。各槽80" ’可容纳不同量的要蒸发的三聚氰胺。 详言之，要蒸发的三聚氰胺的量取决于槽80"‘在第二腔室40"‘中的位置。由诸加热装置82"‘独立地加热槽80"‘。另外，在一可与其它实施例组合的实施例中，第二腔室 40"丨包括其壁44"丨的外表面上的额外加热装置46"丨，以使升华的三聚氰胺不立即在该第二腔室的壁44上解除升华状态(desublimate)。加热传感器(未图示)可布置在第二腔室40〃 ‘或槽80〃 ‘中，以分别控制各槽80〃 ‘的蒸发速率。另外，第二腔室40〃 ‘ 可包括若干个开口(未图示)，用于独立地将三聚氰胺再填充到各槽中。在下文中，参照图1的蒸发器组件来描述一种用于控制蒸发系统的方法，如图8所示。该方法也可供该蒸发系统的其它实施例使用。举例而言，图2至图7中所揭示的第一腔室及第二腔室可用于以下方法或工艺。在第一步骤1000中，指定衬底22上的涂层厚度并确定该衬底的宽度W。根据该厚度及该宽度W，在下一步骤1010中，计算该第一腔室的对应升华表面和/或确定该衬底上的沉积速率。在最后步骤中，由阀52和/或由加热装置46 的温度调节来调节升华的三聚氰胺通过通道50至第一腔室30的流动(步骤1020)。在另一实施例中，可使用传感器70提供闭环控制，以确定衬底22上所沉积的三聚氰胺的厚度。通常，加热装置34、46、M布置成分别与该通道、该第一腔室或该第二腔室接触， 使得它们形成接触加热装置。因此，在使用控制器的情况下，可使用传感器来提供该蒸发及涂布工艺的闭环控制(closed loop control)。另外，该第一腔室可能不仅具备一个开口用于将蒸发的三聚氰胺施加到该第一腔室，如果该第一腔室分成若干个子腔室的话，还可(例如)自各侧、自若干侧提供一个或多个管道进入该喷嘴管或该第一腔室的若干个腔室中。在该状况下，与通道一样，各管道可具有独立调节手段，以用于调节蒸发的三聚氰胺至该第一腔室或至该第一腔室的各个子腔室的流动。如果这些第二腔室或蒸发器腔室布置在大气压力下，则该第二腔室调适成抵抗与该大气压力之间的大压力差，即，其内压可对应于该外壳(例如真空腔室)的内压，尤其为l(T2mbar。根据可与本文中所描述其它实施例组合的一些实施例，该外壳内部的压力可处于约5-3mbar至r2mbar。在可与其它实施例组合的一些实施例中，该第二腔室，尤其是该第二腔室的一个或多个腔室，可由独立泵或由到达真空腔室或外壳的旁路(bypass)来抽空。因此，涂布的薄片或衬底的膜厚可控制至约士 10%，尤其约士5%。详言之，就上文所揭示的实施例而言，有可能按比例增大该喷嘴的长度至:3m以上。另外，在一可与其它实施例组合的实施例中，温度可使用闭环温度控制(closed loop temperature control)而控制在约士50°C，尤其士5°C或以下。通常，本文中参照诸实施例所描述的阀可调适成提供介于完全打开位置和关闭位置之间的连续位置范围。根据上文，本文中所描述的实施例提供一种用于有机材料的改良蒸发器，以及一种用于蒸发有机材料的改良方法。其尤其适用于具有小可用蒸发温度范围的有机材料，如三聚氰胺或类似物。因此，可改良以下方面的至少一个通过改良加热均勻性来改善在轴向和/或截面方向上的蒸发均勻性，材料在喷嘴及关闭件上的冷凝，以及柔性衬底上的均勻性及粘附性。因此，多个实施例可包括上述细节及方面。举例而言，提供一种用于汽化有机材料的蒸发器。在一典型实施例中，该有机材料为三聚氰胺。该蒸发器包括第一腔室，其具有调适成导向要涂布的衬底的喷嘴；至少一个第二腔室，用于汽化有机材料；至少一个蒸汽通道，用于将汽化的有机材料自该至少一个第二腔室引导至该第一腔室；其中该第一腔室调适成将汽化的有机材料提供至对应于第一实质升华表面的喷嘴，且该至少一个第二腔室调适成在操作期间提供组合的第二升华表面区域，其中该组合的第二升华表面区域对应于该第一实质升华表面的至少70%。根据其它实施例，该第二升华表面区域对应于该第一实质升华表面的至少90%，尤其该第一实质升华表面的95%。根据这些实施例的其它修改，该喷嘴具有纵轴及在该纵轴上的长度L，该长度L介于约IOOOmm至约3500mm之间，尤其介于约2000至约3000mm之间。因此，由长度约170mm的第一尺寸及长度与该喷嘴相同的第二尺寸来提供该第一实质升华表面。根据这些实施例的其它修改，升华表面为该第一腔室或第二腔室中的被要蒸发的有机材料所覆盖的一腔室的表面，且该表面由加热装置加热，使得该有机材料自该表面蒸发。根据其它实施例，阀布置在该通道中，以用于调节蒸发的有机材料自该第二腔室至该第一腔室的流动。因此，在一实施例中，该阀可为蝶形阀。根据其它实施例，该蒸发器包括控制器，其调适成控制蒸发的有机材料自该至少一个第二腔室至该第一腔室的流动。因此，该控制器可依据期望涂层厚度、衬底的宽度和/ 或喷嘴的开口长度调适成控制该流动。根据其它实施例，至少一个加热器布置在选自由蒸汽通道、该第一腔室、阀及其组合所组成的组中的一个装置处，用于将该装置基本上加热至升华温度。根据又一实施例，该第一腔室包括至少两个彼此分离的子腔室，其中该第一腔室的各子腔室与该第二腔室流体连接。因此，该蒸发器可包括多个阀，用于独立地调节蒸发的有机材料至该第一腔室的各子腔室的流动。根据其它实施例，该至少一个第二腔室包括至少两个彼此分离的腔室，其中该至少一个第二腔室的各腔室与该第一腔室流体连接。因此，该至少一个第二腔室的各腔室可具有对应于该第一实质升华表面的至少70%的升华表面，尤其对应于该第一实质升华表面的至少90%。根据又另一实施例，该蒸发器可进一步包括至少一个阀，用于独立地调节蒸发的有机材料从该至少一个第二腔室的各腔室至该第一腔室的流动。根据这些实施例的其它修改，该第一腔室及该喷嘴置于次大气压力下的外壳中且该第二腔室置于该外壳外部。在又另一实施例中，该喷嘴具有纵轴(longitudinal axis)及在该纵轴上的长度 L，该长度L介于约IOOOmm至约3500mm之间，尤其介于约2000至约3000mm之间。根据另一实施例，提供一种使用具有第一腔室及第二腔室的蒸发器用有机材料来涂布衬底的方法。在一典型实施例中，该有机材料为三聚氰胺。该方法包括在操作期间具有第二升华表面区域的第二腔室中升华有机材料；将升华的有机材料自该第二腔室引导至该第一腔室，该第一腔室具有导向该衬底的喷嘴，以将升华的有机材料沉积在该衬底上，其中该第一腔室调适成将汽化的有机材料提供给对应于第一实质升华表面的该喷嘴，其中该第二升华表面区域对应于该第一实质升华表面的至少70%。因此，依据选自由期望涂层厚度、衬底的宽度、喷嘴的开口长度及其组合所组成的组中的至少一个参数来控制该有机材料从该第二腔室至该第一腔室的流动。在另一实施例中，有机材料自该第二腔室至该第一腔室的流动大致恒定。根据又另一实施例，该有机材料的流动通过调节布置在通道中的阀来控制，该通道用于将升华的有机材料自该第二腔室引导至该第一腔室；或通过调节用于升华该第二腔室处的有机材料的加热装置的温度来控制；或以上述方式的组合来控制。在另一实施例中，该温度是以在预定升华温度值上下约5°C的精确度来调节。根据一可与其它实施例组合的实施例，通过调节该第二腔室的升华表面来控制有机材料的流动。因此，该至少一个第二腔室包括至少两个腔室，其中各腔室具有升华表面， 其至少构成该第二腔室的升华表面的一部分，其中通过调节分配给该至少一个第二腔室的各腔室的阀来控制该第二腔室的升华表面，阀布置在用于将升华的有机材料自该第二腔室引导至该第一腔室的通道中。根据其它实施例，该第二升华表面区域对应于该第一实质升华表面的至少90%， 尤其95%。根据另一实施例，提供一种用于汽化三聚氰胺的蒸发器，其包括第一腔室，该第一腔室具有调适成导向要涂布的衬底的喷嘴；至少一个第二腔室，用于汽化三聚氰胺；至少一个蒸汽通道，用于将汽化的三聚氰胺自该至少一个第二腔室引导至该第一腔室；其中该至少一个第二腔室的一个或多个腔室调适成在操作期间提供约0. 34m2或以上的组合第二升华表面区域。虽然以上针对本发明诸实施例进行说明，但可在不背离本发明基本范围的情况下，设计本发明的其它及进一步实施例，且本发明的范围由以下的权利要求来确定。
权利要求
1.一种用于汽化有机材料的蒸发器，包含第一腔室，其具有喷嘴，所述喷嘴调适成导向要涂布的衬底； 至少一个第二腔室，用于汽化所述有机材料；至少一个蒸汽通道，用于将所述汽化的有机材料自所述至少一个第二腔室引导至所述第一腔室；其中所述第一腔室调适成将汽化的有机材料提供给所述喷嘴，所述喷嘴对应于第一实质升华表面，且所述至少一个第二腔室的一个或多个腔室调适成在操作期间提供组合的第二升华表面区域，其中所述组合的第二升华表面区域对应于所述第一实质升华表面的至少 70%。
2.如权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述第二升华表面区域对应于所述第一实质升华表面的至少90 %，尤其95 %。
3.如权利要求1或2所述的蒸发器，其特征在于，所述喷嘴具有纵轴并且在所述纵轴上具有长度L，所述长度L介于约1000mm至约3500mm之间，尤其介于约2000mm至约3000mm 之间。
4.如权利要求3所述的蒸发器，其特征在于，所述第一实质升华表面由长度为约170mm 的第一尺寸及长度与所述喷嘴相同的第二尺寸来提供。
5.如权利要求1至4的任一项所述的蒸发器，其特征在于，升华表面为所述第一腔室或第二腔室中的被要蒸发的有机材料所覆盖的一腔室的表面，且由加热装置来加热所述表面以使所述有机材料自所述表面蒸发。
6.如权利要求1至5的任一项所述的蒸发器，其特征在于，将阀设置在所述通道中，用于调节所述蒸发的有机材料从所述至少一个第二腔室至所述第一腔室的流动。
7.如权利要求6所述的蒸发器，其特征在于，还包含控制器，其调适成控制所述蒸发的有机材料从所述至少一个第二腔室至所述第一腔室的流动。
8.如权利要求1至7的任一项所述的蒸发器，其特征在于，至少一个加热器设置在选自由蒸汽通道、所述第一腔室、阀及其组合所组成的组中的一个装置处，用于将所述装置基本上加热至所述升华温度。
9.如权利要求1至8的任一项所述的蒸发器，其特征在于，所述至少一个第二腔室包含至少两个彼此分离的腔室，其中所述至少一个第二腔室的各腔室与所述第一腔室流体连接。
10.如权利要求1至9的任一项所述的蒸发器，其特征在于，所述第一腔室及所述喷嘴置于次大气压下的外壳中，且所述至少一个第二腔室置于所述外壳外部。
11.如权利要求1至10的任一项所述的蒸发器，其特征在于，所述喷嘴具有纵轴并且在所述纵轴上具有长度L，所述长度L介于约IOOOmm至约3500mm之间，尤其介于约2000mm 至约3000mm之间。
12.一种使用蒸发器用有机材料涂布衬底的方法，所述蒸发器具有第一腔室及至少一个第二腔室，所述方法包括在操作期间，在具有第二升华表面区域的所述至少一个第二腔室中升华所述有机材料；将所述升华的有机材料从所述至少一个第二腔室引导至所述第一腔室，所述第一腔室具有导向所述衬底的喷嘴，以将所述升华的有机材料沉积在所述衬底上，其中所述第一腔室调适成将汽化的有机材料提供给所述喷嘴，所述喷嘴对应于第一实质升华表面，其中所述第二升华表面区域对应于所述第一实质升华表面的至少70%。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述有机材料的流动通过调节设置在通道中的阀来控制，所述通道用于将所述升华的有机材料自所述至少一个第二腔室引导至所述第一腔室；或通过调节用于升华所述至少一个第二腔室处的所述有机材料的加热装置的温度来控制；或以上述方式的组合来控制。
14.如权利要求12至13的任一项所述的方法，其特征在于，所述有机材料的流动通过调节所述至少一个第二腔室的所述升华表面来控制。
15.一种用于汽化三聚氰胺的蒸发器，包含第一腔室，其具有喷嘴，所述喷嘴调适成导向要涂布的衬底；至少一个第二腔室，用于汽化所述三聚氰胺；至少一个蒸汽通道，用于将汽化的三聚氰胺自所述至少一个第二腔室引导至所述第一腔室；其中所述至少一个第二腔室的一个或多个腔室具有约0. 34m2或以上的组合升华表面区域。
全文摘要
本发明描述一种用于汽化有机材料的蒸发器。该蒸发器包括第一腔室，其具有调适成导向要涂布的衬底的喷嘴；至少一个第二腔室，用于汽化有机材料；至少一个蒸汽通道，用于将汽化的有机材料自该至少一个第二腔室引导至该第一腔室；其中该第一腔室调适成将汽化的有机材料提供给该喷嘴，该喷嘴对应于第一实质升华表面，且该至少一个第二腔室调适成在操作期间提供第二升华表面区域，其中该第二升华表面区域对应于该第一实质升华表面的至少70％。
文档编号C23C14/24GK102165091SQ200980139115
公开日2011年8月24日 申请日期2009年9月29日 优先权日2008年9月29日
发明者G·霍夫曼, S·海恩 申请人:应用材料股份有限公司